新能源与绿色汽车技术概论

现代汽车新技术概论新能源与绿色汽车复习提问什么是废气再循环(EGR)技术电子控制汽油喷射系统组成及工作原理导入新课燃油汽车发展到今天，以面临环境污染与能源危机的双重压力。降低油耗并寻求新的代替能源，以及开发低污染或零污染的绿色汽车（又称环保汽车），以成为当今世界工业发展的主题。一、醇类燃料动力技术1、世界天然气发展史

公元前250年中国据《华阳国志·蜀志》记载，战国时期，李冰父子在四川兴修水利，钻凿盐井。而后在临邛的盐井中发现了天然气。当时称之为“火井”。从公元前200年起，在临邛境内就开始用气熬盐。二、汽车天然气（NGV）燃料技术公元前50年意大利罗马教堂长明火焰照明神像，认为是燃烧的天然气。1273年阿塞拜疆马克·波罗描述巴库拜火教堂的天然气火炬。这些火炬已经燃烧了数百年。1804年英国塞缪尔·克莱格在约克郡建设一座燃气工厂，在棉花工厂装设燃气灯。2、天然气作为汽车燃料苏联在1938年就研制出压缩天然气汽车嘎斯51吉斯156天然气可以用压缩天然气（CNG）和液化天然气（LNG)的方式在内燃机中加以利用。压缩缩天天然然气气压缩缩天天然然气气是是指指压压缩缩到到20.7——24.8MPa的的天天然然气气，，储储存存在在车车载载高高压压气气瓶瓶中中。。压压缩缩天天然然气气（（CNG））是是一一种种无无色色透透明明、、无无味味、、高高热热量量、、比比空空气气轻轻的的气气体体，，主主要要成成分分是是甲甲烷烷，，由由于于成分简简单单，，易易于于完完全全燃燃烧烧，，加加上上燃燃料料含含碳碳少少，，抗抗爆爆性性好好，，不不稀稀释释润润滑滑油油，，能能够够延延长长发发动动机机使使用用寿寿命命。。天然然气气汽汽车车的的结结构构天然然气气汽汽车车天然然气气汽汽车车优优点点（1））天天然然气气汽汽车车是是清清洁洁燃燃料料汽汽车车.天然然气气汽汽车车的的排排放放污污染染大大大大低低于于以以汽汽油油为为燃燃料料的的汽汽车车,尾尾气气中中不不含含硫硫化化物物和和铅铅。。（2））天天然然气气汽汽车车有有显显著著的的经经济济效效益益.（3））比比汽汽油油汽汽车车更更安安全全*燃点点高高。。*密度度低低。。泄泄漏漏气气体体很很快快在在空空气气中中散散发发，，很很难难形形成成遇火燃烧烧的的浓浓度度。。*辛烷烷值值高高。抗爆爆性性能能好好。。例：：普通通小小轿轿车车百百公公里里油油耗耗为为9L,假假设设93#汽汽油油7.45￥￥/L，，1天天然然气气相相当当于于1.14L汽汽油油，，天天然然气气4.62￥/,求行行驶驶百百公公里里使使用用天天然然气气比比汽汽油油省省多多少少？？天然然气气使使用用实实例例常隆隆YS6121LNG新型型的的天天然然气气公公交交车车内内饰饰天然然气气汽汽车车的的发发展展现现状状及及趋趋势势政府府对对天天然然气气产产业业发发展展给给予予政政策策支支持持，，许许多多城城市市在在新新一一轮轮的的城城市市燃燃气气专专项项规规划划中中都都有有CNG加加气气站站的的规规划划专专篇篇，，为为天天然然气气汽汽车车和和加加气气站站的的发发展展留留有有充充分分的的空空间间。。同同时时CNG加加气气车车的的产产业业技技术术创创新新体体系系基基本本建建成成，，加加上上城城市市公公交交、、出出租租车车市市场场需需求求拉拉动动，，这这些些因因素素将将促促使使CNG汽汽车车用用户户群群成成为为中中国国具具有有很很大大发发展展潜潜力力的的天天然然气气利利用用市市场场之之一一。。在今后几年年，天然气气汽车必将将会迎来发发展的高峰峰，并且从从出租车、、公交车为为主发展到到出租车、、公交车和和长途客车车、载重汽汽车并重。。加气车的的形式也会会从单一的的CNG汽汽车，发展展为CNG、LNG并重的局局面。三、氢燃料料汽车技术术氢气是一种种热值高、、污染低的的清洁燃料料，作为内内燃机代用用燃料国内内外进行过过大量研究究。宝马氢动力力7系氢在发动机机中的供给给方式氢燃料汽车车氢动力：目前氢燃料料的使用主主要有两种种途径，一一是直接注注入内燃机机燃烧，二是通过燃料料电池转化化为电能驱驱动电机。。优点：排放物是纯纯水，行驶驶时不产生生任何污染染物。缺点：氢燃料电池池成本过高高，而且氢氢燃料的存存储和运输输按照目前前的技术条条件来说非非常困难。另外，氢氢气的提取取需要消耗耗大量能源源。四、汽车生生物质燃料料技术所谓生物质质燃料是指指由植物中中获取的燃燃料。植物物在生长过过程中吸收收CO2，，而在长成成后可以不不同方式改改变人类生生活中的能能源。有些植物的的籽粒含油油十分丰富富，这些植植物油只要要用合适的的方法将其其粘度调整整到柴油水水平，就可可以在发动动机不作改改进的情况况下直接使使用。使用用的食用油油回收处理理后，也可可以作为柴柴油机燃料料。植物油的燃燃料性质特特点1、粘度高2、蒸发性性差3、易氧化化稳定性差差4、十六烷烷值较高5、腐蚀性性低绿色汽车技技术1、燃料电电池汽车（（FCV））技术2、混合动动力汽车技技术2、燃料电电池汽车的的技术性质质*燃料电池池是一种把把储存在燃燃料和氧化化剂中的化化学能等温温地按电化化学原理转转化为电能能的能量转转换装置。。*燃料电池池种类繁多多，其性质质和工作温温度范围随随所用的电电解质的性性质而异。。1、燃料电电池汽车的的特点*燃料氢与与大气中的的氧发生化化学反应，，从而产生生电启动电电动机。*燃料电池池的能量转转换效率极极高。*燃料电池池的体积和和成本明显显较低。*可以无任任何噪音行行驶，但行行程有限。。一、燃料电电池汽车技技术（1）氢燃料料电池3、燃料电电池系统的的构成及发发电原理氢燃料电池池汽车（2）甲醇醇、天然气气或汽油的的重整燃料料电池二、混合动动力汽车技技术1、混合动动力汽车的的特点*解决电动动汽车续航航距离短的的问题*运行时低低排放、低低噪音*长途运输输时利用内内燃机为蓄蓄电池充电电2、混合动动力汽车的的类型1)串联式式混合动力力系统2）并联式式混合动力力系统3）串并联联灵活驱动动式混合动动力系统3、混合动动力汽车的的控制技术术日本丰田公公司—PRIUS1.绿色色汽车及其其类型1）新型柴油车车2）可变排量发发动机3）混合动力驱驱动车4）电动汽车5）氢气汽车新型柴油车车柴油机有害害排放物主主要成分：：一氧化碳碳（CO）），碳氢化化合物（HC），氮氮氧化合物物（NOx），微粒粒（PT））等。传统柴油机机的缺点：：噪音较大大，尾气冒冒黑烟，提提速缓慢，，冷启动困困难等。传统机械式式燃油喷射射系统电控共轨燃燃油喷射系系统传统机械式式喷射系统统与电控共共轨的差异异比较：差异主要表表现在燃油油的供给方方式和对喷喷射时刻的的选择。传统机械式式喷射系统统高压油管管内的油压压是瞬间脉脉动高压，，主要是由由柱塞连续续共有形成成的。喷出出的油雾颗颗粒不均匀匀，容易出出现二次喷喷射或多次次喷射。电控高压共共轨燃油喷喷射系统的的优点是喷喷油压力柔柔性可调，，在不同负负荷和转速速下都可确确定所需的的最佳喷射射压力。同同时实现了了对喷射正正时、喷油油量和喷油油速率的最最优控制，，改善燃烧烧过程，减减少排气颗颗粒和氮氧氧化合物的的排放，降降低燃烧噪噪声。可变排量发发动机可变排量发发动机即可可按要求提提供排量使使部分气缸缸暂时不起起作用的发发动机。克莱斯勒5.7升HemiOHVV8当汽车在某某些运转情情况下，并并不需要所所有的气缸缸内产生燃燃料，发出出动力。采采用具有迅迅速反应能能力的多功功能微处理理器，暂时时中断或恢恢复部分气气缸工作能能力的过渡渡过程中并并无突然动动力下降或或行驶不平平稳的感觉觉。与与涡轮增增压等方法法相比，可可以同样达达到增加输输出功率的的效果，但但系统的结结构更简单单，同时可可以实现功功率的变大大、变小的的双向变化化，具有很很高的实用用性。混合动力驱驱动车本田Insight雷克萨斯CT200h雪弗兰Tahoe装有一套内内燃机、发发电机组以以及一套蓄蓄电池。优点：节能能、低排量量、低噪音音。不需要要特别的燃燃料，续航航里程长，，技术最为为成熟，解解决单车成成本问题后后容易普及及。缺点：长距距离高速行行驶基本不不能省油。。电动汽车纯电动汽车车—比亚迪迪E6先行行者新能源公交交汽车电动汽车主主要以二次次电池，燃燃料电池或或太阳能电电池为动力力，不用汽汽油，无废废气排放污污染。优点：零污污染，热辐辐射低，噪噪声小，不不消耗汽油油，可应用用多种能源源，结构简简单，使用用方便等。。技术相对对简单成熟熟，只要有有电力供应应的地方都都能够充电电。缺点：蓄电电池的重量量、体积、、容量、充充电速度、、稳定性、、成本6个个方面极难难兼顾。氢气汽车本田FCXClarityBMW氢氢动力7系氢气汽车目目前最有前前途的车型型。既能用用于清洁发发电，又能能通过电解解水得到，，氢气在燃燃烧时比汽汽油的发热热量高。优点：排放放物是纯水水，行驶时时不产生任任何污染物物。缺点：氢燃燃料电池成成本过高，，而且氢燃燃料的存储储和运输按按照目前的的技术条件件来说非常常困难，因因为氢分子子非常小，，极易透过过储藏装置置的外壳逃逃逸。氢气气的提取需需要消耗大大量能量，，成本过高高。优缺点综合合分析3.2代用用燃料和能能源新技术术1.车用代用燃燃料的种类类所谓代用燃燃料，是指指能够取代代或部分取取代目前内内燃机传统统燃料（汽汽油、柴油油、煤油））的燃料。。氢气是极好好的燃料，，但目前尚尚存在价格格高，寿命命短，起动动时易回火火，最大功功率不足等等问题。醇类燃料因因其辛烷值值高，抗爆爆性好，可可通过提高高压缩比来来提高热效效率而在汽汽油机上得得到广泛应应用。2.汽车代代用燃料技技术1)醇类燃燃料动力技技术世界上第一一台内燃机机即是以乙乙醇为燃料料的。（1）汽车车用甲醇燃燃料（2）汽车车用乙醇燃燃料汽车用甲醇醇燃料甲醇又称木木精或木醇醇。可用作作燃料和溶溶剂，也可可以用来制制造染料和和甲醛等。。甲醇可利用用天然气、、煤、石脑脑油、重质质燃料以及及木材、垃垃圾等来提提炼。甲醇汽油按按照掺入量量的多少分分为低醇汽汽油、中醇醇汽油、高高醇汽油，，其中M后后的数字表表示甲醇汽汽油中甲醇醇的体积百百分比，数数字越高，，代表的甲甲醇纯度较较高。甲醇与柴油油、汽油的的物化特征征对比M85与93#汽油油相比，CO排放下下降39%，HC下下降47%。甲醇汽油的的主要优点点：（1）环保保、清洁性性突出。（2）使用用方便，无无需改动装装置。（3）成本本低、原料料易购、来来源广泛。。（4）生产产不收季节节和规模限限制。汽车用乙醇醇燃料乙醇，又称